體溫恆定是指哺乳動物和鳥類體溫維持相對恆定的現象。恆溫動物具有較高而穩定的新陳代謝水平和調節產熱、散熱能力，從而使體溫保持在相對恆定的、稍高於環境溫度的水平。恆溫減少了對外界環境的依賴性，擴大了生活和分佈的範圍，尤其是在夜間積極活動的能力和在寒冷地區生活的能力。
恆溫的出現是動物演化史上的一個極爲重要的進步性事件。恆定體溫促進了體內各種酶的活動、發酵過程，使數以千計的各種酶催化反應維持最優的化學協調，從而大大提高新陳代謝水平。在高溫下，機體細胞（尤其神經與肌細胞）對刺激的反應會保持迅速而持久，肌肉的黏滯性下降，因而肌肉收縮有力，顯著提高了恆溫動物快速運動能力，有利於捕食及避敵。恆溫的出現是動物有機體在漫長進化史中與環境對立統一的必然結果。
